A four-field-period quasi-isodynamic stellarator configuration is presented that exhibits small neoclassical and electrostatic turbulent transport, good fast-ion confinement over a wide range of β values, small bootstrap current and an edge island structure compatible with an island divertor. This configuration, called CIEMAT-QI4X, has been obtained by building on the optimization strategy and sophisticating the methods employed in (Sánchez et al 2023 Nucl. Fusion63 066037). The optimization has been improved by incorporating metrics to control Mercier stability and by enforcing strict constraints on the rotational transform profile to achieve nested toroidal surfaces in the confinement region and a divertor island structure at the plasma edge. Specifically, CIEMAT-QI4X has a 4/4 island chain at the edge that is resilient at least up to , even when the bootstrap current is included. A corresponding set of filamentary coils is presented that generates the configuration with enough accuracy to preserve the aforementioned physics properties. In terms of physics performance, CIEMAT-QI4X establishes as a candidate for a stellarator fusion reactor design.
4磁場周期の準等力学ステラレーター配位が提示される。これは、小さな新古典輸送と静電乱流輸送、広いβ値の範囲にわたる良好な高速イオン閉じ込め、小さなブートストラップ電流、そしてアイランダイバータと両立する端部アイランド構造を示す。CIEMAT-QI4Xと呼ばれるこの配位は、(Sánchez et al 2023 Nucl. Fusion63 066037)で用いられた最適化戦略に基づき、その手法を洗練させることによって得られた。最適化は、Mercier安定性を制御する指標を組み込み、閉じ込め領域における入れ子状トロイダル面とプラズマ端部におけるダイバータアイランド構造を達成するために回転変換プロファイルに厳密な制約を課すことによって改善された。具体的には、CIEMAT-QI4Xは、ブートストラップ電流が含まれる場合でも、少なくとも まで耐性のある4/4アイランドチェーンを端部に有する。前述の物理特性を保持するのに十分な精度でこの配位を生成する、対応するフィラメント状コイルのセットが提示される。物理性能の観点では、CIEMAT-QI4Xはステラレーター核融合炉設計の候補として確立される。